JP2023157224A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、表示装置に関する。 The present disclosure relates to a display device.
液晶表示パネルと光源との間に調光パネルを設けて画像のコントラストをより高める構成が知られている(例えば特許文献1)。 A configuration is known in which a light control panel is provided between a liquid crystal display panel and a light source to further enhance the contrast of an image (for example, Patent Document 1).
調光パネルが光を透過させる範囲を液晶表示パネルで光を透過するように制御された画素の範囲よりも広くすることで、斜め視点等、ユーザが画像を視認する位置に関わらず、良好な画質で画像を視認させることができる。しかしながら、表示パネルの外縁及びその付近において、調光パネルが光を透過させる範囲を液晶表示パネルで光を透過するように制御された画素の範囲よりも無条件に広くすると、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力が行われることがある。 By making the range through which light is transmitted by the dimming panel wider than the range of pixels that are controlled to transmit light on the liquid crystal display panel, it is possible to achieve good image quality regardless of the position from which the user views the image, such as from an oblique viewpoint. Images can be visually recognized with their image quality. However, if the range through which light is transmitted by the dimming panel is unconditionally wider than the range of pixels controlled to transmit light on the liquid crystal display panel at and around the outer edge of the display panel, unintended light leakage may occur. An image that appears to be occurring at or near the outer edge may be output.
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、より高い画像のコントラストと、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力の抑制と、を両立できる表示装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a display device that can achieve both higher image contrast and suppression of output of an image that appears to have unintended light leakage occurring at and near the outer edge. The purpose is to provide
本開示の一態様による表示装置は、複数の画素を備える表示パネルと、前記表示パネルの一面側で前記表示パネルと対向するよう配置されて複数の調光用画素を備える調光パネルと、前記調光パネル側から前記表示パネル側に向かう光を照射する光源と、を備え、前記画素が入力される画像信号に応じて白色に点灯するよう制御される場合であって所定条件が成立するとき、複数の前記調光用画素が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、前記ぼかし処理が適用される複数の前記調光用画素を含む範囲であるぼかし範囲が形成され、前記光源からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素を透過して前記表示パネルの他面側に出射し、前記画素が入力される画像信号に応じて白色に点灯するよう制御される場合であって前記所定条件が成立しないとき、前記ぼかし範囲が形成されず、前記表示パネルと前記調光パネルとの対向方向に沿う直線上で当該画素と重なる位置にある前記調光用画素が光を透過するよう制御され、前記光源からの光が当該調光用画素及び当該画素を透過して前記表示パネルの他面側に出射し、白色に点灯するよう制御される前記画素が、前記表示パネルにおいて前記複数の画素が設けられている表示領域の外縁から所定距離以上離れているときに前記所定条件が成立する。 A display device according to one aspect of the present disclosure includes: a display panel including a plurality of pixels; a dimming panel disposed to face the display panel on one side of the display panel and including a plurality of dimming pixels; a light source that irradiates light directed from the dimming panel side toward the display panel side, and the pixel is controlled to turn on in white according to an input image signal, and when a predetermined condition is satisfied. , a blurring process is applied such that a plurality of the dimming pixels transmit light, a blurring range is formed that includes the plurality of dimming pixels to which the blurring process is applied, and the light source is The light passes through the blurred range and the pixel and is emitted to the other side of the display panel, and the pixel is controlled to turn on in white according to the input image signal, and the predetermined condition is met. is not established, the blurred range is not formed, and the dimming pixel located at a position overlapping with the pixel on a straight line along a direction in which the display panel and the dimming panel face each other is controlled to transmit light. , the pixel that is controlled so that the light from the light source passes through the dimming pixel and the pixel and is emitted to the other side of the display panel, and lights up in white, is one of the plurality of pixels in the display panel. The predetermined condition is satisfied when the distance is a predetermined distance or more from the outer edge of the display area where the display area is provided.
以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Each embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the disclosure is merely an example, and any modifications that can be easily made by those skilled in the art while maintaining the spirit of the invention are naturally included within the scope of the present disclosure. In addition, in order to make the explanation more clear, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual aspect, but these are only examples, and the interpretation of this disclosure will be limited. It is not limited. In addition, in this specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the previously shown figures are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations may be omitted as appropriate.
図1は、実施形態の表示装置1の主要構成例を示す図である。実施形態の表示装置1は、信号処理部10、表示部20、光源装置50、光源制御回路60、調光部70及び撮像装置90を備える。信号処理部10は、外部の制御装置2から入力される入力信号IPに基づいた各種の出力を行い、表示部20、光源装置50及び調光部70の動作を制御する。信号処理部10は、例えば係る制御を行う機能を有する1つの集積回路であってもよいし、係る機能を実現するために複数の回路が組み合わせられた構成であってもよい。入力信号IPは、表示装置1に画像を表示出力させるためのデータとして機能する信号であり、例えばRGB画像信号である。入力信号IPは、表示パネル30の解像度に対応する。すなわち、入力信号IPは、後述する表示パネル30の画素48の数ならびにX方向及びY方向の配置に対応した画素信号を含む。信号処理部10は、入力信号IPに基づいて生成された出力画像信号OPを表示部20に出力する。また、信号処理部10は、入力信号IPに基づいて生成された調光用信号DIを調光部70に出力する。また、信号処理部10は、入力信号IPが入力されると、光源装置50の点灯を制御するための光源駆動信号BLを光源制御回路60に出力する。光源制御回路60は、例えば光源装置50のドライバ回路であり、光源駆動信号BLに応じて光源装置50を動作させる。光源装置50は、発光領域LAから光を発する光源を有する。実施形態では、光源制御回路60は、フレーム画像の表示タイミングに応じて光源装置50の発光領域LAから一定光量の光が照射されるよう光源装置50を動作させるものとする。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the main configuration of a
表示部20は、表示パネル30及び表示パネル駆動部40を有する。表示パネル30は、複数の画素48が設けられた表示領域OAを有する。複数の画素48は、例えばマトリクス状に配置されている。実施形態の表示パネル30は、液晶画像表示パネルである。表示パネル駆動部40は、信号出力回路41及び走査回路42を有する。信号出力回路41は、いわゆるソースドライバとして機能する回路であり、出力画像信号OPに応じて複数の画素48を駆動する。走査回路42は、いわゆるゲートドライバとして機能する回路であり、マトリクス状に配置された複数の画素48を所定行(例えば、1行)単位で走査する駆動信号を出力する。画素48は、駆動信号が出力されたタイミングで出力画像信号OPに応じた階調値の出力が行われるよう駆動される。
The
調光部70は、光源装置50から照射されて表示領域OAを経て出力される光量を調節する。調光部70は、調光パネル80及び調光パネル駆動部140を有する。調光パネル80は、光の透過率を変更可能に設けられた調光領域DAを有する。調光領域DAは、正面視点で表示領域OAに重畳する位置に配置されている。調光領域DAは、正面視点で表示領域OA全体をカバーする。発光領域LAは、正面視点で表示領域OA全体及び調光領域DA全体をカバーする。なお、正面視点とは、X-Y平面を正面視する視点である。
The
図2は、表示パネル30、調光パネル80、光源装置50の位置関係を示す図である。実施形態では、図2に例示するように、表示パネル30、調光パネル80、光源装置50が積層されている。具体的には、光源装置50から光が出力される照射面側に調光パネル80が積層されている。また、調光パネル80を挟んで光源装置50の反対側に表示パネル30が積層されている。光源装置50から照射された光は、調光パネル80の調光領域DAで光量を調節されて表示パネル30を照明する。表示パネル30は、光源装置50が位置する背面側から照明されて、その反対側(表示面側)に画像を表示出力する。このように、光源装置50は、表示パネル30の表示領域OAを背面から照明するバックライトとして機能する。また、実施形態では、調光パネル80は、表示パネル30と光源装置50との間に設けられている。以下、表示パネル30、調光パネル80、光源装置50が積層される方向をZ方向とする。また、Z方向に直交する2方向をX方向及びY方向とする。X方向とY方向は直交する。複数の画素48は、X方向とY方向に沿ってマトリクス状に並ぶ。具体的には、X方向に並ぶ画素48の数がhであり、Y方向に並ぶ画素48の数がvである。h及びvは、2以上の自然数である。
FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship among the
なお、調光パネル80の背面側には第1偏光板(Polarizer)Po1が設けられている。調光パネル80の表示面側には第2偏光板Po2が設けられている。また、表示パネル30の背面側には第3偏光板Po3が設けられている。表示パネル30の表示面側には第4偏光板Po4が設けられている。また、第2偏光板Po2と第3偏光板Po3との間には、拡散層Po5が設けられている。第1偏光板Po1、第2偏光板Po2、第3偏光板Po3、第4偏光板Po4はそれぞれ、特定の方向の偏光を通過させ、他の方向の偏光を通過させない。第1偏光板Po1が通過させる偏光の偏向方向と、第2偏光板Po2が通過させる偏光の偏向方向と、は直交する。第2偏光板Po2が通過させる偏光の偏向方向と、第3偏光板Po3が通過させる偏光の偏向方向と、は同じである。第3偏光板Po3が通過させる偏光の偏向方向と、第4偏光板Po4が通過させる偏光の偏向方向と、は直交する。拡散層Po5は、入射する光を拡散して出射させる。なお、第2偏光板Po2、第3偏光板Po3の偏光の偏向方向は同じであるため、どちらかを削除する構成でもよい。この場合、透過率の向上が期待できる。第2偏光板Po2と第3偏光板Po3の両方を設けた場合、片方の場合に比してコントラストの向上を図れる。また、第2偏光板Po2と第3偏光板Po3のどちらかを省略する場合は、拡散層Po5で拡散された光の偏向方向を第3偏光板Po3で限定することによるコントラスト向上の効果を見込める観点から、第2偏光板Po2の方を省略する方が望ましい。
Note that a first polarizing plate (Polarizer) Po1 is provided on the back side of the
図3は、表示パネル30の画素配列の一例を示す図である。図3に例示するように、画素48は、例えば、第1副画素49Rと、第2副画素49Gと、第3副画素49Bとを有する。第1副画素49Rは、第1原色(例えば、赤色)を表示する。第2副画素49Gは、第2原色(例えば、緑色)を表示する。第3副画素49Bは、第3原色(例えば、青色)を表示する。このように、表示パネル30に行列状に配列された画素48は、第1の色を表示する第1副画素49R、第2の色を表示する第2副画素49G及び第3の色を表示する第3副画素49Bを含む。第1の色、第2の色及び第3の色は、第1原色、第2原色及び第3原色に限られず、補色など色が異なっていればよい。以下の説明において、第1副画素49R、第2副画素49Gと、第3副画素49Bとをそれぞれ区別する必要がない場合、副画素49という。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a pixel arrangement of the
画素48は、第1副画素49R、第2副画素49Gと、第3副画素49Bに加えて、さらに副画素49を有していてもよい。例えば、画素48は、第4の色を表示する第4副画素を有していてもよい。第4副画素は、第4の色(例えば、白色)を表示する。第4副画素は、同じ光源点灯量で照射された場合、第1の色を表示する第1副画素49R、第2の色を表示する第2副画素49G、第3の色を表示する第3副画素49Bよりも明るいことが好ましい。
The
表示装置1は、より具体的には、透過型のカラー液晶表示装置である。図3に例示するように、表示パネル30は、カラー液晶表示パネルであり、第1副画素49Rと画像観察者との間に第1原色を通過させる第1カラーフィルタが配置され、第2副画素49Gと画像観察者との間に第2原色を通過させる第2カラーフィルタが配置され、第3副画素49Bと画像観察者との間に第3原色を通過させる第3カラーフィルタが配置されている。第1カラーフィルタ、第2カラーフィルタ及び第3カラーフィルタは、後述するフィルタ膜26に含まれる構成である。
More specifically, the
なお、第4副画素が設けられる場合、第4副画素と画像観察者との間にカラーフィルタが配置されていない。この場合には、第4副画素に大きな段差が生じることとなる。このため、第4副画素には、カラーフィルタの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよい。これにより、第4副画素に大きな段差が生じることを抑制することができる。 Note that when the fourth subpixel is provided, no color filter is disposed between the fourth subpixel and the image viewer. In this case, a large step will occur in the fourth sub-pixel. Therefore, the fourth subpixel may be provided with a transparent resin layer instead of the color filter. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of a large step in the fourth sub-pixel.
信号出力回路41は、信号線DTLによって表示パネル30と電気的に接続されている。表示パネル駆動部40は、走査回路42によって、表示パネル30における副画素49を選択し、副画素49の動作(光透過率)を制御するためのスイッチング素子(例えば、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor))のオン(ON)及びオフ(OFF)を制御する。走査回路42は、走査線SCLによって表示パネル30と電気的に接続されている。
The
実施形態では、複数の信号線DTLは、X方向に並ぶ。各信号線DTLは、Y方向に延出する。複数の走査線SCLは、Y方向に並ぶ。各走査線SCLは、X方向に延出する。従って、実施形態では、走査回路42から出力される駆動信号に応じて、走査線SCLを共有するようにX方向に並ぶ複数の画素48を含む画素列(ライン)単位で画素48が駆動される。以下、単にラインと記載した場合、走査線SCLを共有するようにX方向に並ぶ複数の画素48を含む画素列をさす。
In the embodiment, the plurality of signal lines DTL are lined up in the X direction. Each signal line DTL extends in the Y direction. The plurality of scanning lines SCL are arranged in the Y direction. Each scan line SCL extends in the X direction. Therefore, in the embodiment, the
各走査線SCLの延出方向に沿う方向を水平走査方向とする。また、複数の走査線SCLの並び方向を垂直走査方向と記載する。実施形態では、X方向が水平走査方向に該当し、Y方向が垂直走査方向に該当する。 The direction along the extending direction of each scanning line SCL is defined as a horizontal scanning direction. Further, the direction in which the plurality of scanning lines SCL are arranged is referred to as a vertical scanning direction. In the embodiment, the X direction corresponds to the horizontal scanning direction, and the Y direction corresponds to the vertical scanning direction.
図4は、表示パネル30の概略断面構造の一例を示す断面図である。アレイ基板30aは、ガラス基板等の画素基板21の上方に設けられたフィルタ膜26と、フィルタ膜26の上方に設けられた対向電極23と、対向電極23の上に接して設けられた絶縁膜24と、絶縁膜24の上の画素電極22と、アレイ基板30aの最上面側に設けられた第1配向膜28とを有する。対向基板30bは、ガラス基板等の対向画素基板31と、対向画素基板31の下面に設けられた第2配向膜38と、上面に設けられた偏光板35とを含む。アレイ基板30aと対向基板30bとはシール部29を介して固定されている。アレイ基板30a、対向基板30b、及びシール部29によって囲まれた空間には、液晶層LC1が封止されている。液晶層LC1は、印加される電界に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む。液晶層LC1は、電界の状態に応じて液晶層LC1内部を透過する光を変調するものである。液晶層LC1の液晶分子の方向が、画素電極22と対向電極23との間で印加される電界によって変化し、表示パネル30を透過する光の透過量が変化する。複数の副画素49はそれぞれ、画素電極22を有する。複数の副画素49の動作(光透過率)を個別に制御するための複数のスイッチング素子は、画素電極22と電気的に接続されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a schematic cross-sectional structure of the
調光部70は、調光パネル80と調光パネル駆動部140とを備える。実施形態の調光パネル80は、フィルタ膜26が省略されることを除いて、図4に示す表示パネル30と同様の構成である。従って、調光パネル80は、カラーフィルタの色によって区別された第1副画素49Rと第2副画素49Gと第3副画素49Bとを含む画素48(図3参照)と異なり、カラーフィルタが設けられていない調光用画素148を備える(図1参照)。すなわち、調光パネル80は、モノクロの液晶パネルである。
The
調光パネル駆動部140が備える信号出力回路141及び走査回路142は、接続される対象が調光パネル80であることを除いて、表示パネル駆動部40と同様の構成である。図1に示す調光パネル80と調光パネル駆動部140との間の信号線ADTLは、図3を参照して説明した信号線DTLと同様の構成である。図1に示す調光パネル80と調光パネル駆動部140との間の走査線ASCLは、図3を参照して説明した走査線SCLと同様の構成である。ただし、調光パネル80で1つの調光用画素148として制御される範囲の大きさは、正面視点で複数の画素48を含む。実施形態の説明では、1つの調光用画素148として制御されるX方向の幅が、X方向に並ぶ1つの画素48の幅に対応する。言い換えれば、1つの調光用画素148として制御されるX方向の幅が、X方向に並ぶ3つの副画素49の幅に対応する。また、1つの調光用画素148として制御されるY方向の幅が、Y方向に並ぶ1つの画素48の幅に対応する。なお、ここで例示した1つの調光用画素148として制御される範囲における画素48の数はあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。例えば、1つの調光用画素148として制御される範囲に、X方向にh1、Y方向にv1のh1×v1の画素48が配置されていてもよい。h1,v1は任意の自然数である。
The
調光パネル80では、1つの調光用画素148として制御される範囲に、1つの画素電極22が設けられていてもよいし、複数の画素電極22が設けられていてもよい。1つの調光用画素148として制御される範囲に複数の画素電極22が設けられている場合、当該複数の画素電極22は同電位となるよう制御される。これによって、当該複数の画素電極22が実質的に1つの画素電極22と同様にふるまうようにすることができる。
In the
実施形態では、表示領域OAにおける複数の画素48の配置と調光領域DAにおける複数の調光用画素148の配置とは同じである。従って、実施形態では、表示領域OAのX方向に並ぶ画素48の数と、調光領域DAのX方向に並ぶ調光用画素148の数と、は同じである。また、実施形態では、表示領域OAのY方向に並ぶ画素48の数と、調光領域DAのY方向に並ぶ調光用画素148の数と、は同じである。また、実施形態では、表示領域OAと調光領域DAとが正面視点で重なる。また、Z方向は、光源装置50の発光領域LAから照射される光の光軸LLに対応する。従って、複数の画素48のうち1つと、正面視点で当該画素48と重なる位置にある1つの調光用画素148と、は、光軸LLを共有する。ただし、発光領域LAから照射される光は放射状に拡散するインコヒーレント光である。従って、光軸LLに沿わない方向の光線も調光用画素148及び画素48に進入することがある。
In the embodiment, the arrangement of the plurality of
光源装置50から発せられた光は、第1偏光板Po1を経て調光パネル80に進入する。調光パネル80に進入した光のうち調光用画素148を透過した光は、第2偏光板Po2、拡散層Po5及び第3偏光板Po3を経て表示パネル30に進入する。表示パネル30に進入した光のうち画素48を透過した光は、第4偏光板Po4を経て出力される。このようにして出力された光に基づいて、表示装置1のユーザは、表示装置1から出力される画像を視認する。なお、ユーザとは、例えば後述する図10等に示すユーザHのように、表示装置1が出力する画像を視認するヒトである。
The light emitted from the
仮に、表示装置1の板面(X-Y平面)に対して正面から画像を見る場合に限定して考えるならば、表示パネル30で画像の表示のために光を透過させるよう制御される画素48と光軸LLを共有する調光用画素148が光を透過するよう制御されれば、表示装置1のユーザは、表示装置1が出力する画像を問題なく視認できると考えられる。この場合、表示パネル30で光を透過しないよう制御される画素48と光軸LLを共有する調光用画素148は、光を透過しないよう制御される。一方、表示装置1のユーザは、必ずしも表示装置1の板面(X-Y平面)に対して正面から画像を視認するわけでない。上述の表示装置1の板面(X-Y平面)に対して正面から画像を見る場合と同様の画素48及び調光用画素148の制御が行われた場合、当該板面及びZ方向に交差する角度(斜視的角度)から表示装置1の第4偏光板Po4側を視認するユーザは、二重像や画像の欠けを視認することがある。
If we limit our thinking to the case where an image is viewed from the front with respect to the board surface (XY plane) of the
図5は、二重像と画像の欠けの発生原理及び例を示す図である。図5では「パネル模式図」で表示装置1の概略段目図を示している。当該概略断面図では、光を透過するよう液晶の配向が制御された画素48及び調光用画素148を白抜きの矩形で示している。また、当該概略断面図では、光を透過しないよう液晶の配向が制御された複数の画素48の集合を遮光部48Dとしてドットパターンの矩形で示している。また、当該概略断面図では、光を透過しないよう液晶の配向が制御された複数の調光用画素148の集合を遮光部148Dとしてドットパターンの矩形で示している。
FIG. 5 is a diagram illustrating the principle and example of the occurrence of double images and image loss. In FIG. 5, a "schematic panel diagram" shows a schematic stage diagram of the
調光用画素148を透過して調光用画素148と画素48との間の積層構造物(第2偏光板Po2、拡散層Po5、第3偏光板Po3)を通って画素48を透過した光は、表示パネル30の出射面側から図示しない第4偏光板Po4(図2参照)を通って出射する際に、当該積層構造物と出射面側の空気との屈折率差による屈折を生じる。図5では、当該屈折を、当該積層構造物の屈折率n2と当該空気の屈折率n1と、の差による表示装置1内での光の進行角度θbと表示装置1の出射面外での光の出射角度θaとの差によって示している。
Light that passes through the
より具体的には、以下の式(1)が成立する。また、画素48と調光用画素148とのZ方向のインターバルをGとすると、以下の式(2)が成立する。式(2)におけるpは、画素48のX方向の幅である。mは、表示装置1内での光の進行角度θbによって生じる調光用画素148側での光の出射点と画素48側での光の入射点とのX方向の位置ずれを画素48の数で換算した場合の画素48の数を示す数値である。なお、空気の屈折率(n1)は1.0であり、積層構造物(第2偏光板Po2、拡散層Po5、第3偏光板Po3)の屈折率(n2)は1.0とは異なる値である。そして、式(1)及び式(2)に基づき、式(3)が成立する。従って、式(3)に基づき、n1,n2,θaから、光軸LLを中心とし、θaに対応したぼかし範囲mpを算出できる。ぼかし範囲mpに含まれる調光用画素148は、光を透過するよう制御される。なお、Gは、例えば、画素48のZ方向の中間位置と、調光用画素148のZ方向の中間位置と、のインターバルである。画素48のZ方向の中間位置は、表示パネル30のZ方向の中間位置である。調光用画素148のZ方向の中間位置は、調光パネル80のZ方向の中間位置である。また、Gは、表示パネル30と調光パネル80との間の液晶層LC1の距離としてとらえることもできる。以下、ギャップGと記載した場合、当段落で説明したGをさす。
n1sinθa=n2sinθb…(1)
Gtanθb=mp…(2)
mp=Gtan{sin-1(n1sinθa/n2)}…(3)
More specifically, the following formula (1) holds true. Furthermore, if the interval in the Z direction between the
n 1 sin θa=n 2 sin θb…(1)
Gtanθb=mp…(2)
mp=Gtan{sin −1 (n 1 sinθa/n 2 )}…(3)
「二重像」の「パネル模式図」で示すように、上述の屈折により、遮光部48Dによって光を遮られないと仮定すると、調光用画素148を透過した光L1は光V1として出射することになる。実際には、遮光部48Dによって光を遮られるため、光V1は出射しない。また、調光用画素148を透過した光L2は、光V2として出射する。また、遮光部148Dによって光を遮られないと仮定すると、破線で示した光L3の進行軸を透過する光は、光V3として出射する。
As shown in the "panel schematic diagram" of "double image", assuming that the light is not blocked by the
ここで、「二重像」の「パネル模式図」の状態である表示装置1の出射面を正面視すると、遮光部48Dを挟んでX方向の両側が点灯しているはずである。すなわち、正面視点から見た非発光(黒)範囲は1つである。一方、X-Y平面及びX方向に対して出射角度Θ1を生じる斜視的角度から表示装置1の出射面を視認した場合、光V2を挟んで、実際には生じない光L1,L3の光軸が存在する。すなわち、光V2を挟んでX方向に並ぶ2つの非発光(黒)範囲が生じる。このように、正面視点から見た場合に1つの非発光(黒)範囲で形成される像が、斜視的角度では2つの非発光(黒)範囲で形成される二重像として視認されることがある。図5では、このような二重像の発生例を、「二重像」の「斜め視点からの視認例」で例示している。
Here, if the output surface of the
また、「画像の欠け」の「パネル模式図」で示すように、遮光部148Dによって光を遮られないと仮定すると、光L4は光V4として出射することになる。実際には、遮光部148Dによって光を遮られるため、光V4は出射しない。また、遮光部148Dによって光を遮られないと仮定すると、光L5は光V5として出射することになる。実際には、遮光部148Dによって光を遮られるため、光V5は出射しない。仮に、遮光部148Dによって光を遮られなかったとしても、遮光部48Dによって光を遮られるため、光V5は出射しない。また、遮光部48Dによって光を遮られないと仮定すると、調光用画素148を透過した光L6は光V6として出射することになる。実際には、遮光部48Dによって光を遮られるため、光V6は出射しない。
Further, as shown in the "panel schematic diagram" in "Image Missing", assuming that the light is not blocked by the
ここで、「画像の欠け」の「パネル模式図」の状態では、光が透過可能な画素48をX方向に挟むように遮光部48Dが生じていることから、正面視点では、非発光(黒)範囲に挟まれた1つの発光範囲が視認されるはずである。一方、X-Y平面及びX方向に対して出射角度Θ1を生じる斜視的角度から表示装置1の出射面を視認した場合、発光範囲は視認されない。これは、上述したように、光V4,V5,V6はいずれも出射されないことによる。このように、正面視点から見た場合に1つの発光範囲で形成される像が、斜視的角度では視認されないことがある。斜視的角度から表示装置1を視認した場合の画像の欠けは、このような仕組みで生じる。図5では、このような画像の欠けの発生例を、「画像の欠け」の「斜め視点からの視認例」で例示している。なお、図5で模式的に示す調光用画素148は、画素48との位置の対応関係を分かりやすくする目的でX方向の幅を画素48と同じにしているが、実際には上述のように1つの調光用画素148の範囲内に複数の画素48が含まれる。
Here, in the state of "panel schematic diagram" with "image chipping", the light-shielding
そこで、実施形態では、調光パネル80が光を透過させる範囲の制御において、ぼかし処理が適用されている。ぼかし処理とは、入力信号IPを忠実に反映した場合に生じる光の透過範囲に比してより広い範囲で調光パネル80が光を透過させるように調光用画素148を制御する処理をさす。従って、ぼかし処理が適用された調光パネル80で光が透過可能な範囲は、表示パネル30で光が透過可能な範囲よりも広い範囲になる。以下、ぼかし処理について、図6を参照して説明する。
Therefore, in the embodiment, blurring processing is applied in controlling the range through which light is transmitted by the
図6は、最高階調で光を透過させるよう制御される画素48の座標に基づいて決定された中心CLとして扱われる調光用画素148からの距離と、ぼかし処理によって光を透過するよう制御される度合いと、の関係の一例を示すグラフである。図6のグラフでは、横軸が当該距離を示し、縦軸が光を透過する度合いを示す。なお、当該距離は、最高階調で光を透過させるよう制御される画素48の座標に基づいて後述するぼかしキャンセル判定部13によって決定された中心CLに位置する調光用画素148が「0」の距離の位置にあるものとする。また、当該「0」の距離の調光用画素148に隣接する調光用画素148が、当該「0」の距離の調光用画素148に対して「1」の距離にあるものとする。また、当該「0」の距離の調光用画素148を基準として、間に介在する調光用画素148の数+1の距離に、他の調光用画素148がX方向又はY方向に並んでいるものとする。また、図6では、光を透過する度合いの階調性が8ビット(256階調)である例を示しているが、これはあくまで一例であってこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。
FIG. 6 shows the distance from the
図6で例示するように、実施形態では、ぼかし処理によって、「0」の距離の調光用画素148だけでなく、距離が1から6の範囲内である調光用画素148が、光を透過させるよう制御される。また、「1」の距離の調光用画素148は、「0」の距離の調光用画素148と同等の度合いで光を透過させるよう制御される。また、距離が「2」以上の調光用画素148は、距離がより大きくなるほど光を透過させる度合いが低下するよう制御される。このように、「0」の距離の調光用画素148を中心としたぼかし範囲widに含まれる複数の調光用画素148に対してぼかし処理が適用される。
As illustrated in FIG. 6, in the embodiment, the blurring process causes not only the dimming
なお、ぼかし処理によって「0」の距離の調光用画素148からどの程度離れた範囲まで、ぼかし範囲widに含めて光を透過させるようにするかの具体的な設定は任意である。より具体的には、表示装置1に対する斜め視点が成立する角度(θa)としてどの程度の角度まで許容するか、ギャップGの大きさ等の諸元に基づいてぼかし処理が適用される「0」の距離の調光用画素148からの範囲が設定される。
Note that the specific setting of how far away from the
図7は、表示装置1に対する入力信号IPによる表示出力内容の一例を示す図である。図8は、図7に示す表示出力内容に基づいてぼかし処理が適用された調光パネル80による光の透過範囲を示す図である。図7及び図8では、光が透過するよう制御される範囲を白抜きで示し、光が透過しないよう制御される範囲をドットパターンで示している。図7と図8との対比で示すように、ぼかし処理が適用された調光パネル80は、表示出力内容に比してより広い範囲で光が透過するよう調光用画素148が制御される。具体的には、図7に示す表示出力内容で光が透過している範囲の縁取り線をより太くして光が透過する範囲をより外側に広げるように、調光用画素148が光を透過する度合いの制御が行われている。
FIG. 7 is a diagram showing an example of display output contents based on the input signal IP to the
実施形態では、画面端すなわち表示領域OAの外縁(例えば、後述する外縁Ed)、及び、その付近におけるぼかし処理の適用について条件がある。以下、当該条件について、比較例と実施形態とを比較しながら説明を行う。なお、画面端及びその付近とは、例えば図3に示す表示領域OAのX方向の両端及びその付近ならびにY方向の両端及びその付近をさす。 In the embodiment, there are conditions regarding the application of the blurring process to the edge of the screen, that is, the outer edge of the display area OA (for example, the outer edge Ed, which will be described later), and the vicinity thereof. Hereinafter, the conditions will be explained while comparing the comparative example and the embodiment. Note that the screen edges and their vicinity refer to both ends and their vicinity in the X direction and both ends and their vicinity in the Y direction of the display area OA shown in FIG. 3, for example.
図9は、無条件にぼかし処理が適用される比較例における表示装置の動作を示す模式図である。図9に示すように、調光パネル80は、表示パネル30と光源装置50との間に介在し、光源装置50からの光が表示パネル30に到達する範囲を、表示パネル30による画像の出力において光を必要とする範囲に限定する。図9では、表示パネル30による画像の出力において光を必要とする画素48が配置されている範囲を、高輝度範囲WAとして示している。また、表示パネル30による画像の出力において光を必要としない画素48が配置されている範囲を、低輝度範囲BAとして示している。なお、低輝度範囲BAの「低輝度」及び高輝度範囲WAの「高輝度」は、低輝度範囲BAの輝度と高輝度範囲WAの輝度との相対的な比較による表現である。低輝度範囲BAは、表示領域OAを見るユーザから黒色の範囲として視認される。高輝度範囲WAは、表示領域OAを見るユーザから黒色以外の色(例えば、白色)の範囲として視認される。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the operation of a display device in a comparative example in which blurring processing is applied unconditionally. As shown in FIG. 9, the
調光パネル80の調光用画素148のうち、低輝度範囲BAと光源装置50との間に位置する範囲に含まれ、かつ、「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」を除いた範囲に含まれる調光用画素148は、光の透過の度合いが最低になるように制御される。なお、ここでいう「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」とは、ぼかし処理が適用される範囲をさす。調光パネル80の調光用画素148のうち、高輝度範囲WAと光源装置50との間に位置する範囲に含まれる調光用画素148は、光の透過の度合いが最低を超えるように制御される。さらに、ぼかし処理が適用されることで、「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」に含まれる調光用画素148も、光の透過の度合いが最低を超えるように制御される。「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」に含まれる調光用画素148に比して、高輝度範囲WAと光源装置50との間に位置する範囲に含まれる調光用画素148は、光の透過の度合いがより高くなるように制御される。また、「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」に含まれる調光用画素148のうち、正面視点で高輝度範囲WAにより近い位置にある調光用画素148ほど、光の透過の度合いがより高くなるように制御される。
Among the dimming
図9では、外縁Edに位置する高輝度範囲WAと、外縁Ed及びその付近から離れた位置の高輝度範囲WAと、を示している。また、調光パネル80において光の透過の度合いが最低になるように制御される調光用画素148を含む範囲を暗範囲BBAとして示している。また、調光パネル80において光の透過の度合いが最低を超えるように制御される調光用画素148を含む範囲をぼかし範囲BWA1,BWA2として示している。ぼかし範囲BWA1は、外縁Ed及びその付近から離れた位置の高輝度範囲WAと光源装置50との間に位置する。ぼかし範囲BWA2は、外縁Edに位置する高輝度範囲WAと光源装置50との間に位置する。ぼかし範囲BWA1及びぼかし範囲BWA2は、ぼかし処理が適用されることで光の透過の度合いが最低を超えるように制御される調光用画素148を含む。
FIG. 9 shows a high brightness range WA located at the outer edge Ed and a high brightness range WA located away from the outer edge Ed and its vicinity. Further, the range including the dimming
図10は、実施形態における表示装置1の動作例を示す模式図である。実施形態では、図9を参照して説明した比較例におけるぼかし範囲BWA2が、非ぼかし範囲BWA3に置換されている。ぼかし範囲BWA2は、ぼかし処理が適用されることで光の透過の度合いが最低を超えるように制御される「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」に含まれる調光用画素148を含む。一方、非ぼかし範囲BWA3は、ぼかし処理が適用されることで光の透過の度合いが最低を超えるように制御される「高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲」に含まれる調光用画素148を含まない。このように、実施形態では、外縁Ed及びその付近に位置する高輝度範囲WAに対応して光を透過するように制御される調光用画素148の制御において、ぼかし処理が適用されないことがある。以下、外縁Ed及びその付近においてぼかし処理を適用しないことについて、図11を参照して説明する。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the operation of the
図11は、図9及び図10に示す視点P1,P3,P4の各々から高輝度範囲WA及びその付近を見た場合に視認される画像を示す模式図である。なお、図11では、図9及び図10に示す高輝度範囲WAが、Y方向に沿う線状の高輝度範囲であるものとして模式図を示している。 FIG. 11 is a schematic diagram showing an image visually recognized when the high-luminance range WA and its vicinity are viewed from each of the viewpoints P1, P3, and P4 shown in FIGS. 9 and 10. Note that FIG. 11 is a schematic diagram assuming that the high brightness range WA shown in FIGS. 9 and 10 is a linear high brightness range along the Y direction.
図11の「P1」欄で示すように、外縁Ed及びその付近から離れた位置の高輝度範囲WA及びその付近を図9及び図10に示す視点P1から見た場合、ユーザは、Y方向に沿う線状の高輝度範囲WAと、その周囲の低輝度範囲BAと、を視認することになる。視点P1は、当該高輝度範囲WAを正面視する視点である。 As shown in the "P1" column in FIG. 11, when viewing the high brightness range WA at a position away from the outer edge Ed and its vicinity from the viewpoint P1 shown in FIGS. 9 and 10, the user A linear high-luminance range WA along the line and a low-luminance range BA surrounding it are visually recognized. The viewpoint P1 is a viewpoint that views the high brightness range WA from the front.
また、図11の「比較例」における「P3」欄で示すように、外縁Edに位置する高輝度範囲WA及びその付近を図9に示す視点P3から見た場合、ユーザは、Y方向に沿う線状の高輝度範囲WAと、その周囲の低輝度範囲BAと、高輝度範囲WAを挟んで低輝度範囲BAの反対側であって外縁Edよりも表示装置の外側に位置する表示領域OAと、を視認することになる。視点P3は、当該高輝度範囲WAを正面視する視点である。 Furthermore, as shown in the "P3" column in the "Comparative Example" of FIG. A linear high brightness range WA, a low brightness range BA surrounding it, and a display area OA located on the opposite side of the low brightness range BA across the high brightness range WA and outside the outer edge Ed of the display device. , will be visually recognized. The viewpoint P3 is a viewpoint that views the high brightness range WA from the front.
図12は、図11の「P1」欄及び「比較例」における「P3」欄に示す部分的範囲U1を拡大して示す模式図である。部分的範囲U1ならびに後述する部分的範囲U2,U3,U4は、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの境界及びその付近をより詳細に示すことを目的として当該境界及びその付近に便宜上設定された範囲である。ぼかし処理が適用されることで、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間には、高輝度範囲WA側から低輝度範囲BA側に向かって徐々に輝度が低下している範囲が生じる。図12では、当該高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間の範囲をぼかし範囲GA1として示している。 FIG. 12 is a schematic diagram showing an enlarged partial range U1 shown in the "P1" column in FIG. 11 and the "P3" column in the "Comparative Example". Partial range U1 and partial ranges U2, U3, and U4, which will be described later, are conveniently set at and near the boundary between high-luminance range WA and low-luminance range BA for the purpose of showing the boundary and its vicinity in more detail. This is the range. By applying the blurring process, a range where the brightness gradually decreases from the high brightness range WA side to the low brightness range BA side is created between the high brightness range WA and the low brightness range BA. In FIG. 12, the range between the high brightness range WA and the low brightness range BA is shown as a blurred range GA1.
ただし、視点P1から高輝度範囲WA及びその付近を見ているユーザ及び比較例において視点P3から高輝度範囲WA及びその付近を見ているユーザがぼかし範囲GA1を認識することはほとんどない。これは、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとのコントラスト差が有意に顕著であるため、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間におけるコントラストの変化の度合いが相対的にゆるやかなぼかし範囲GA1が目立たなくなることによる。従って、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間にぼかし範囲GA1が生じることは、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとを含む画像の画質として、実質的に問題にならない。 However, the user viewing the high brightness range WA and its vicinity from the viewpoint P1 and the user viewing the high brightness range WA and its vicinity from the viewpoint P3 in the comparative example rarely recognize the blurred range GA1. This is because the contrast difference between the high-luminance range WA and the low-luminance range BA is significantly significant, so the degree of change in contrast between the high-luminance range WA and the low-luminance range BA is relatively gradual. This is because GA1 becomes less noticeable. Therefore, the occurrence of the blurred range GA1 between the high-luminance range WA and the low-luminance range BA does not substantially pose a problem in terms of the image quality of the image including the high-luminance range WA and the low-luminance range BA.
なお、図11では例示していないが、図9及び図10における視点P2から外縁Ed及びその付近から離れた位置の高輝度範囲WA及びその付近を視点P1から見た場合、視点P1とほとんど同じ画像を視認できる。 Although not illustrated in FIG. 11, when viewing the high brightness range WA at a position away from the outer edge Ed and its vicinity from the viewpoint P2 in FIGS. 9 and 10 from the viewpoint P1, it is almost the same as the viewpoint P1. Images can be viewed.
図11の「比較例」における「P4」欄で示すように、外縁Edに位置する高輝度範囲WA及びその付近を図9に示す視点P4から見た場合、ユーザは、Y方向に沿う線状の高輝度範囲WAと、その周囲の低輝度範囲BAと、高輝度範囲WAを挟んで低輝度範囲BAの反対側であって外縁Edよりも表示装置の外側に位置する額縁領域PAと、を視認することになる。視点P4は、当該高輝度範囲WAを低輝度範囲BA側から額縁領域PA側に向かって斜視する視点である。 As shown in the "P4" column in the "Comparative Example" of FIG. A high brightness range WA, a surrounding low brightness range BA, and a frame area PA located on the opposite side of the low brightness range BA across the high brightness range WA and located outside the outer edge Ed of the display device. It will be visible. Viewpoint P4 is a viewpoint that obliquely views the high brightness range WA from the low brightness range BA side toward the frame area PA side.
図13は、図11の「比較例」における「P4」欄に示す部分的範囲U2を拡大して示す模式図である。比較例では、外縁Edに位置する高輝度範囲WAに対応して調光パネル80の制御にぼかし処理が適用されることで、当該高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間には、当該高輝度範囲WA側から低輝度範囲BA側に向かって徐々に輝度が低下している範囲が生じる。図13では、当該高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間の範囲をぼかし範囲GA2として示している。ここで、視点P4は、当該高輝度範囲WAを低輝度範囲BA側から額縁領域PA側に向かって斜視する視点である。この視点における高輝度範囲WAの背面側には、光源装置50が延出していない。従って、光源装置50から調光パネル80及び表示パネル30を通過して視点P4に到達する光の斜線が成立しない。このため、視点P4から見た当該高輝度範囲WAは、図13に示すように、視点P1,P2,P3から高輝度範囲WAを見た場合に比して低輝度の範囲であるように見えることになる。これは、部分的範囲U2における高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとのコントラスト差が、図12を参照して説明した部分的範囲U1における高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとのコントラスト差よりも小さいことを示す。このため、比較例で視点P4から外縁Edに位置する高輝度範囲WAを見た場合、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとの間で生じている、高輝度範囲WA側から低輝度範囲BA側に向かって徐々に輝度が低下している範囲であるぼかし範囲GA2が認識できてしまう。これによって、比較例では、外縁Ed又は外縁Ed付近に位置する高輝度範囲WAがある画像が出力される場合、視点P4のように表示装置を斜視する視点から画像を視認するユーザがぼかし範囲GA2を視認できてしまう。ぼかし範囲GA2はぼかし処理が適用されることによって生じており、制御装置2から入力される入力信号IPに含まれる表示出力内容に対応しないものであり、額縁領域PAの外縁付近における光漏れが生じているかのように認識されることがある。このようなぼかし範囲GA2を認識できる画像が出力されることは、高輝度範囲WAと低輝度範囲BAとを含む画像の画質として看過し難い。
FIG. 13 is a schematic diagram showing an enlarged partial range U2 shown in the column "P4" in the "comparative example" of FIG. In the comparative example, by applying the blurring process to the control of the dimming
そこで、実施形態では、外縁Ed及びその付近におけるぼかし処理の適用に条件を設定し、当該条件が満たされない場合にぼかし処理を適用しないようにしている。これによって、図13を参照して説明した、ユーザがぼかし範囲GA2を認識できてしまう画像の出力を抑制している。図10及び図11の「実施形態」欄では、外縁Edに位置する高輝度範囲WAについて、ぼかし処理を適用する条件が成立しなかった場合を模式的に示している。 Therefore, in the embodiment, conditions are set for applying the blurring process to the outer edge Ed and its vicinity, and the blurring process is not applied when the conditions are not met. This suppresses the output of an image in which the user can recognize the blurred range GA2, as described with reference to FIG. 13. The "Embodiment" column in FIGS. 10 and 11 schematically shows a case where the conditions for applying the blurring process are not satisfied for the high brightness range WA located at the outer edge Ed.
図11の「実施形態」における「P3」欄で示すように、外縁Edに位置する高輝度範囲WA及びその付近を図10に示す視点P3から見た場合、ユーザは、Y方向に沿う線状の高輝度範囲WAと、その周囲の低輝度範囲BAと、高輝度範囲WAを挟んで低輝度範囲BAの反対側であって外縁Edよりも表示装置の外側に位置する額縁領域PAと、を視認することになる。 As shown in the "P3" column in "Embodiment" in FIG. 11, when viewing the high brightness range WA located at the outer edge Ed and its vicinity from the viewpoint P3 shown in FIG. A high brightness range WA, a surrounding low brightness range BA, and a frame area PA located on the opposite side of the low brightness range BA across the high brightness range WA and located outside the outer edge Ed of the display device. It will be visible.
図14は、図11の「実施形態」における「P3」欄に示す部分的範囲U3を拡大して示す模式図である。ぼかし処理が適用されないことで、比較例においてぼかし処理が適用されていたことで生じていたぼかし範囲GA1に代えて、図14に示す境界範囲GA3のように、低輝度範囲BAと実質的に同様の範囲が生じる。このような画像の出力は、視点P3のように表示装置1を正面視する視点から視認できる画像として好適である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an enlarged partial range U3 shown in the column "P3" in "Embodiment" of FIG. Since the blurring process is not applied, instead of the blurring range GA1 that occurred due to the blurring process being applied in the comparative example, a boundary range GA3 shown in FIG. 14, which is substantially the same as the low brightness range BA, is created. This results in a range of The output of such an image is suitable as an image that can be visually recognized from a viewpoint viewing the
また、外縁Edに位置する高輝度範囲WA及びその付近を図10に示す視点P4から見た場合、図11の「実施形態」における「P4」欄で示すように、ユーザは、Y方向に沿う線状の高輝度範囲WAと、その周囲の低輝度範囲BAと、高輝度範囲WAを挟んで低輝度範囲BAの反対側であって外縁Edよりも表示装置の外側に位置する額縁領域PAと、を視認することになる。 Furthermore, when viewing the high brightness range WA located at the outer edge Ed and its vicinity from the viewpoint P4 shown in FIG. 10, the user can A linear high-luminance range WA, a surrounding low-luminance range BA, and a frame area PA located on the opposite side of the low-luminance range BA across the high-luminance range WA and outside the display device from the outer edge Ed. , will be visually recognized.
図15は、図11の「実施形態」における「P4」欄に示す部分的範囲U4を拡大して示す模式図である。実施形態においてぼかし処理が適用されない場合であっても、視点P4から見た外縁Edに位置する高輝度範囲WAを視点P4から見た場合に、視点P1,P2,P3から高輝度範囲WAを見た場合に比して低輝度の範囲であるように見えることは比較例と同様である。一方、ぼかし処理が適用されないことで、比較例においてぼかし処理が適用されていたことで生じていたぼかし範囲GA2に代えて、図15に示す境界範囲GA4のように、低輝度範囲BAと実質的に同様の範囲が生じる。このように、実施形態では、制御装置2から入力される入力信号IPに含まれる表示出力内容に対応しないぼかし範囲GA2のような範囲がユーザに視認されることを抑制できる。 FIG. 15 is a schematic diagram showing an enlarged partial range U4 shown in the column "P4" in "Embodiment" in FIG. Even if the blurring process is not applied in the embodiment, when the high-luminance range WA located at the outer edge Ed seen from the viewpoint P4 is viewed from the viewpoint P4, the high-luminance range WA is viewed from the viewpoints P1, P2, and P3. This is similar to the comparative example in that the brightness appears to be in a lower range than in the case where the brightness is lower. On the other hand, since the blurring process is not applied, instead of the blurring range GA2 that occurred when the blurring process was applied in the comparative example, the boundary range GA4 shown in FIG. A similar range occurs in . In this manner, in the embodiment, it is possible to prevent a range such as the blurred range GA2 that does not correspond to the display output content included in the input signal IP input from the control device 2 from being visually recognized by the user.
次に、実施形態において画面端(例えば、図10及び図11を参照して説明した外縁Ed)及びその付近にぼかし処理を適用する条件について、図16及び図17を参照して説明する。 Next, conditions for applying the blurring process to the screen edge (for example, the outer edge Ed described with reference to FIGS. 10 and 11) and its vicinity in the embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
図16は、実施形態において画面端及びその付近にぼかし処理が適用される場合のユーザの視点Eの位置と撮像装置90の撮像範囲AoVとの関係の一例を示す模式図である。図17は、実施形態において画面端及びその付近にぼかし処理が適用されない場合のユーザの視点Eの位置と撮像装置90の撮像範囲AoVとの関係の一例を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the position of the user's viewpoint E and the imaging range AoV of the
撮像装置90は、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサーのような撮像素子と、当該撮像素子によって検知された光に応じて当該撮像素子から出力される電気信号に応じた画像を生成する画像生成部と、を含む。
The
図16及び図17に示す例では、撮像装置90の撮像素子によって光が検出される範囲、すなわち、撮像装置90による画像の撮像が行われる範囲のうち、表示装置1側の範囲を撮像範囲AoVとして破線で示している。撮像範囲AoVよりも撮像装置90側の範囲は、撮像装置90によって撮像される。撮像範囲AoVよりも表示装置1側の範囲は、撮像装置90によって撮像されない。
In the examples shown in FIGS. 16 and 17, of the range in which light is detected by the image sensor of the
図16及び図17に示す撮像装置90は、外縁Edをほぼ正面視できる範囲に視点Eが位置する場合に視点Eが撮像装置90によって撮像されるように設けられている。従って、図16に示すように視点Eが撮像範囲AoV内にある場合、図10を参照して説明した視点P4のような斜視は生じず、実質的に視点P3と同様の視点から外縁Ed及びその付近に位置する画素48が視認されることになる。この場合、実施形態でも、ぼかし処理を適用する条件が成立する。すなわち、この場合、低輝度範囲BAと光源装置50との間に位置する範囲に含まれ、かつ、外縁Ed及びその付近に位置する高輝度範囲WAの周囲と光源装置50との間に位置する範囲に含まれる調光用画素148は、光の透過の度合いが最低を超えるように制御される。従って、図16に示す例では、外縁Edに位置する高輝度範囲WAと光源装置50との間で、ぼかし範囲BWA2が生じている。
The
一方、図17に示すように視点Eが撮像範囲AoV内にない場合、図10を参照して説明した視点P4のような斜視が生じる可能性がある。この場合、ぼかし処理を適用する条件が成立しない。従って、図17に示す例では、外縁Edに位置する高輝度範囲WAと光源装置50との間で、非ぼかし範囲BWA3が生じている。
On the other hand, if the viewpoint E is not within the imaging range AoV as shown in FIG. 17, strabismus like the viewpoint P4 described with reference to FIG. 10 may occur. In this case, the conditions for applying the blurring process are not met. Therefore, in the example shown in FIG. 17, a non-blurred range BWA3 occurs between the high brightness range WA located at the outer edge Ed and the
なお、撮像装置90の撮像範囲AoV及び撮像装置90の配置は、図16、図17に示す例に限られるものでない。撮像装置90が設けられた位置及び撮像範囲AoVと、視点Eが撮像されたか否か及び視点Eが撮像された場合の撮像範囲AoVにおける視点Eの位置と、の対応関係に応じてユーザが外縁Ed及びその付近に位置する高輝度範囲WAを斜視するか否かを判定できるように予め撮像装置90の位置及び撮像範囲AoVが設定されていればよい。
Note that the imaging range AoV of the
図18は、信号処理部10の機能構成例を示すブロック図である。信号処理部10は、第1ガンマ変換部11と、解像度変換部12と、ぼかしキャンセル判定部13と、ぼかし処理部14と、第2ガンマ変換部15と、レジスタ16と、を備える。図18に示す第1ガンマ変換部11と、解像度変換部12と、ぼかしキャンセル判定部13と、ぼかし処理部14と、第2ガンマ変換部15と、は、それぞれが1つの回路であってもよいし、信号処理部10として設けられた構成が奏する機能の一部分であってもよい。
FIG. 18 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
第1ガンマ変換部11は、入力値と出力値との間でガンマ補正が必要な場合にガンマ補正処理を行う。ここでいう入力値は、入力信号IPが示すフレーム画像に含まれる各画素のRGB階調値である。また、出力値は、表示パネル30に含まれる画素48が入力値に応じた電圧で制御された場合に表示領域OAを視認するユーザが認識する画素48の明るさである。実施形態では、各RGB階調値と各画素48との1対1の関係で見た場合に入力値に応じた画素48の制御によって適切な出力値が得られるものとし、特段の補正は行われない。ただし、表示パネル30のガンマ特性によっては、第1ガンマ変換部11によるガンマ補正処理が行われる。
The first gamma conversion unit 11 performs gamma correction processing when gamma correction is required between the input value and the output value. The input value here is the RGB gradation value of each pixel included in the frame image indicated by the input signal IP. Further, the output value is the brightness of the
実施形態では、上述の第1ガンマ変換部11に関する説明のように、1つのフレーム画像に対応する入力信号IPがある位置の画素48に対して与える画素データが示すRGB階調値(入力値)と、当該入力信号IPに基づいた出力画像信号OPが当該画素48に対して与える画素データが示すRGB階調値(出力値)と、は同一である。従って、入力値をIcとし、出力値をg0(Ic)とすると、Ic=g0(Ic)が成り立つ。また、g0(Ic)は、RGB階調値、すなわち、(R,G,B)=(α,β,γ)の形式で表せる。ここで、α,β,γは、それぞれ階調値を示す情報のビット数に対応した数値である。例えば8ビットの場合、α,β,γは、それぞれ0から255の範囲内の値を取る。
In the embodiment, as described above regarding the first gamma conversion unit 11, the RGB gradation value (input value) indicated by the pixel data given to the
解像度変換部12は、入力信号IPとして入力される画像データの解像度、すなわち、X方向の画素並び数及びY方向の画素並び数と、調光パネル80に設けられた調光用画素148のX方向の並び数及び調光用画素148のY方向の並び数と、が対応しない場合に、当該画像データの解像度を調光パネル80に設けられた調光用画素148のX方向の並び数及び画素48のY方向の並び数に対応させるように当該画像データの解像度変換を行う。当該解像度変換の具体的なアルゴリズムは、例えばニアレストネイバー法等、周知のものを採用可能であるので、詳細な説明を省略する。なお、解像度変換部12からぼかし処理部14へ出力されている第1データSig1は、入力信号IPに基づいたデータであって、解像度変換部12による解像度変換が必要な場合に解像度変換を経たデータである。X方向の画素並び数及びY方向の画素並び数と、調光パネル80に設けられた調光用画素148のX方向の並び数及び画素48のY方向の並び数と、が対応する場合、第1データSig1による画像データの解像度は、入力信号IPとして入力される画像データの解像度と同一であり、解像度変換部12による解像度変換は施されない。
The
ぼかしキャンセル判定部13は、ぼかし範囲が適用される条件の成立に関する判定を行う。具体的には、ぼかしキャンセル判定部13は、撮像装置90の撮像画像が示す情報と、レジスタ16に記憶された情報と、に基づいて、撮像装置90の撮像画像が示す情報とは、例えば、上述したように、撮像装置90の撮像画像に視点Eが含まれるか否か、及び、撮像装置90の撮像画像に視点Eが含まれる場合に視点Eが撮像装置90の撮像範囲AoVにおけるどの位置にあるか、をさす。レジスタ16に記憶された情報については後述する。
The blurring cancellation determining unit 13 determines whether a condition for applying the blurring range is met. Specifically, based on the information indicated by the captured image of the
ぼかし処理部14は、ぼかし処理の適用に関する各種の処理を行う。実施形態では、ぼかし処理部14が導出するぼかし範囲は、例えば図6を参照して説明した、中心CLを中心とするぼかし範囲widである。以下、具体例では分かりやすさを優先して、解像度変換部12による解像度変換が施されない場合を例とする。また、入力値Ic及び出力値g0(Ic)の階調値が8ビットである場合を例とする。
The
具体例を挙げると、入力信号IPとして信号処理部10に入力された画像データに含まれる画素のうち、1つの画素の入力値Icが示すRGB階調値が、(R,G,B)=(255,255,255)であるとする。この場合、当該入力値Icに対応した出力値g0(Ic)が与えられる画素48の第1副画素49R、第2副画素49G及び第3副画素49Bは、予め定められた光の透過の度合いの制御範囲(0%から100%)内における最高(100%)の光の透過の度合いとなるように制御される。当該画素48に対してZ方向に位置する調光用画素148は、中心CLに位置するものとして扱われ、予め定められた光の透過の度合いの制御範囲(0%から100%)内における最高(100%)の光の透過の度合いとなるように制御される。ここで、当該画素48を中心としたぼかし範囲widに含まれる他の画素48に与えられる出力値g0(Ic)の元になる他の画素の入力値Icが示すRGB階調値が、(R,G,B)=(0,0,0)であるとする。この場合、ぼかし範囲widに含まれる他の画素48に対してZ方向に位置する調光用画素148は、ぼかし処理が適用された場合、例えば図6に示すグラフの「Level」が示す光の透過の度合いとなるよう制御される。図6を参照して具体例を挙げると、当該画素48からX方向に画素48が5つ分離れた位置にある画素48に対してZ方向に位置する調光用画素148の光の透過の度合いは、調光階調値LV5に対応するよう制御される。他の位置にある調光用画素148も、同様の考え方で光の透過の度合いが制御される。
To give a specific example, among the pixels included in the image data input to the
なお、図6で例示する、中心CLに位置する調光用画素148の光の透過の度合いを100%とするぼかし範囲wid内の調光用画素148の光の透過の度合いの設定は、中心CLに位置する画素48の光の透過の度合いが100%である場合のものである。中心CLに位置する画素48の光の透過の度合いがQ%であり、Qが0以上100未満の値である場合、中心CLに位置する調光用画素148の光の透過の度合いはQ%とされ、ぼかし範囲wid内の複数の調光用画素148の各々に設定される光の透過の度合いは、図6で例示する中心CLからの離隔の度合い(Distance[px])に応じて設定される光の透過の度合いを(Q/100)倍した度合いになる。また、ぼかし処理が適用されることで調光用画素148に設定される光の透過の度合いよりも、当該調光用画素148に対してZ方向に位置する画素48に与えられる出力値g0(Ic)に対応して当該調光用画素148に設定される光の透過の度合いのほうがより高い場合、当該出力値g0(Ic)に対応して当該調光用画素148に設定される光の透過の度合いが優先される。また、ある1つの調光用画素148が、複数の画素48の各々を中心CLとして設定された複数のぼかし範囲wid同士が重複する範囲内に位置する場合、当該複数のぼかし範囲widの各々に対応して設定される光の透過の度合いのうち最高の光の透過の度合いが当該調光用画素148に反映される。
Note that the setting of the degree of light transmission of the
以上の具体例を纏めると、ある1つの調光用画素148を注目画素とすると、当該注目画素は、注目画素を中心として正面視点でぼかし範囲wid内に含まれる複数の画素48の各々を、複数の参照画素とする。すなわち、注目画素とはある1つの調光用画素148をさし、参照画素とは画素48をさす。参照画素は、画素48に与えられる入力値Icに基づいて注目画素の調光階調値を決定するために入力値Icを参照する目的で設定される。ここで、ぼかし処理が適用されない画素48は、注目画素に対してZ方向に位置する画素48(注目画素との位置関係が中心CLに該当する画素48)を除いて、参照画素とされない。ぼかし処理部14は、複数の参照画素の各々に与えられる出力値g0(Ic)と、複数の参照画素の各々と注目画素との離隔の度合い(Distance[px])とに基づいて、各参照画素の光の透過の度合いに対応して注目画素に設定される光の透過の度合い(加算候補値)を個別に求める。ぼかし処理部14は、1つの注目画素に対して求められた複数の加算候補値のうち、光の透過の度合いが最高である加算候補値を、当該1つの注目画素に適用する光の透過の度合いを示す加算値として決定する。当該1つの注目画素は、当該加算値に対応した光の透過の度合いとなるよう、調光パネル駆動部140によって制御される。ぼかし処理部14は、複数の調光用画素148の各々に対して個別に加算値を決定する。調光用信号DIは、このようにして定められた、各調光用画素148の加算値に対応する情報を含む。なお、厳密には、実施形態の調光用信号DIに含まれる情報は、各調光用画素148の加算値に第2ガンマ変換部15によるガンマ補正処理が反映されたことによって決定された各調光用画素148の光の透過の度合いを示す情報である。
To summarize the above specific example, when one
第2ガンマ変換部15は、調光階調値に対してガンマ補正が必要な場合にガンマ補正処理を行う。実施形態では、第2ガンマ変換部15は、調光パネル80と表示パネル30がいずれも最低階調(0)の場合と、調光パネル80と表示パネル30がいずれも最高階調(8ビットならば255)の場合との間のガンマカーブが所望のガンマカーブ(例えば、ガンマ値=2.2に対応したガンマカーブ)となるようにガンマ補正処理を行う。ガンマ補正処理で用いられる係数をg1とすると、第2ガンマ変換部15によるガンマ補正処理後の調光階調値は、g1(Icmax+A)と表せる。
The second
第1ガンマ変換部11は、出力画像信号OPを表示パネル30に出力する。ここで、出力画像信号OPは、複数の画素48の各々に対する上述のg0(Ic)の集合である。表示パネル駆動部40の動作によって、各画素48がg0(Ic)に応じて駆動される。第2ガンマ変換部15は、調光用信号DIを調光パネル80に出力する。ここで、調光用信号DIは、複数の調光用画素148の各々に対する上述のg1(Icmax+A)の集合である。調光パネル駆動部140の動作によって、各調光用画素148がg1(Icmax+A)に応じて駆動される。すなわち、複数の調光用画素148の各々による光の透過の度合いが各々の調光階調値に対応するよう、調光パネル80が動作する。なお、実施形態では、1つの調光用画素148が有する複数の副画素49が全て当該1つの調光用画素148の調光階調値に対応した光の透過の度合いとなるよう駆動される。
The first gamma conversion section 11 outputs the output image signal OP to the
レジスタ16は、「画面端及びその付近として扱われる範囲」を決定するための情報を記憶する記憶回路(例えば、フラッシュメモリ)を有する。具体的には、レジスタ16は、端部からD番目の画素48を「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48として扱うための値(D)を記憶する。実施形態ではDは自然数であるが、Dに0を設定できるようにしてもよい。
The register 16 has a storage circuit (for example, a flash memory) that stores information for determining "the range treated as the screen edge and its vicinity." Specifically, the register 16 stores a value (D) for treating the D-
より具体的には、表示領域OAのX方向の両端及びY方向の両端の少なくとも一方に位置する画素48は、「端部から1番目の画素48」として扱われる。従って、例えばD=1である場合、表示領域OAのX方向の両端及びY方向の両端の少なくとも一方に位置する画素48が「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48として扱われ、表示領域OAにおいてその内側に位置する他の画素48は、「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれない画素48として扱われる。また、D=2である場合、表示領域OAのX方向の両端及びY方向の両端の少なくとも一方に位置する画素48と、係る画素48に対して表示領域OA内でX方向及びY方向の少なくとも一方で隣接する画素48と、が「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48として扱われる。Dが3以上の値である場合も、同様の考え方で「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48が決定される。
More specifically, the
「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48には、ユーザの視点Eが「画面端及びその付近として扱われる範囲」を正面視する位置にない限り、ぼかし処理が適用されない。すなわち、「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48は、ユーザの視点Eが「画面端及びその付近として扱われる範囲」を正面視する位置にない限り、ぼかし処理を適用する条件が成立しない画素48として扱われ、当該画素48を中心としたぼかし範囲widに含まれる調光用画素148に対して、例えば図6に示すような光の透過の度合いの制御は中心CLに対応する調光用画素148を除いて適用されない。なお、表示装置1は、撮像装置90を備えなくてもよい。撮像装置90を備えない場合、外縁Ed及びその付近をユーザが正面視しているか斜視しているかの判定は省略される。また、この場合、外縁Ed及びその付近におけるぼかし処理は、自動的にキャンセルされる。
The blurring process is not applied to the
一方、「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれない画素48は、ユーザの視点Eの位置に関わらず、ぼかし処理が適用される。すなわち、当該画素48を中心としたぼかし範囲widに含まれる調光用画素148に対して、例えば図6に示すような光の透過の度合いの制御が適用される。なお、実施形態では、ユーザの視点Eが「画面端及びその付近として扱われる範囲」を正面視する位置にある場合、「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48であってもぼかし処理が適用されるが、このようなユーザの視点Eとぼかし処理の適用との関係は省略されてもよい。すなわち、ユーザの視点Eの取得に関する処理及び撮像装置90を省略し、「画面端及びその付近として扱われる範囲」に含まれる画素48には自動的にぼかし処理が適用されないようにしてもよい。
On the other hand, the blurring process is applied to
撮像装置90の撮像画像に基づいたユーザの視点Eの位置の特定と、当該視点Eの位置とレジスタ16に設定された値(D)とに応じた各画素48に対するぼかし処理の適用の是非の判定と、は、例えばぼかしキャンセル判定部13が行う。ぼかしキャンセル判定部13は、表示領域OAに含まれる複数の画素48のうち、どの画素48にぼかし処理が適用され、どの画素48にぼかし処理が適用されないかを示す画素48のマッピングデータを第2データSig2としてぼかし処理部14へ出力する。ぼかし処理部14は、第1データSig1と、第2データSig2と、に応じて各調光用画素148の加算値を決定する。なお、ぼかしキャンセル判定部13は、例えばぼかし処理部14の機能の一部としてぼかし処理部14に統合されていてもよい。
Identifying the position of the user's viewpoint E based on the captured image of the
以上、説明したぼかし処理の適用に係る処理を行うぼかし処理部14について、図19を参照してより詳細に説明する。
The blurring
図19は、ぼかし処理部14の機能構成例を示すブロック図である。ぼかし処理部14は、RGB最大階調抽出部1411と、ラインメモリセレクタ1412と、ラインメモリ部1413と、2d-LUT1414と、ぼかしキャンセル幅保持部1415と、2dフィルタ1416と、を備える。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the blurring
RGB最大階調抽出部1411は、入力値(Ic)が示すRGB階調値のうち最高の階調値を抽出して出力する。例えば、(R,G,B)=(255,128,100)における最高の階調値は、Rの階調値(255)である。また、(R,G,B)=(0,128,100)における最高の階調値は、Gの階調値(128)である。また、(R,G,B)=(0,0,100)における最高の階調値は、Bの階調値(100)である。当該入力値(Ic)に対応する出力値(g0(Ic))を与えられる画素48の光の透過の度合いには、入力値(Ic)が示すRGB階調値のうち最高の階調値が反映されることになる。
The RGB maximum gradation extraction unit 1411 extracts and outputs the highest gradation value among the RGB gradation values indicated by the input value (Ic). For example, the highest gradation value in (R, G, B)=(255, 128, 100) is the R gradation value (255). Furthermore, the highest gradation value at (R, G, B)=(0,128,100) is the G gradation value (128). Further, the highest gradation value at (R, G, B)=(0, 0, 100) is the gradation value of B (100). The degree of light transmission of the
ラインメモリセレクタ1412は、ラインメモリ部1413に含まれる複数のラインメモリのうちいずれかに、RGB最大階調抽出部1411の出力を格納する。ラインメモリ部1413は、走査線SCLの数に対応したラインメモリを含む。各ラインメモリは、1つの走査線SCLを共有する画素48の数に対応した階調値格納部を有する記憶回路である。どの入力値(Ic)から抽出された最高の階調値がどのラインメモリのどの階調値格納部に格納されるかは、入力値(Ic)を示す画素の入力信号IP(画像データ)における位置と、当該入力値(Ic)に対応する出力値(g0(Ic))を与えられる画素48の表示領域OAにおける位置と、の対応関係に従う。従って、ラインメモリ部1413が1つの画像データの入力信号IPに含まれる全ての画素の入力値(Ic)から抽出された最高の階調値を記憶しきったとすると、ラインメモリ部1413は、当該画像データに対応した表示領域OAの最高階調値マップ(各画素48に含まれる副画素49の最高階調値を示す情報)を記憶することになる。調光用画素148の光の透過の度合いは、表示領域OAの最高階調値マップに応じて制御されることになる。
The line memory selector 1412 stores the output of the RGB maximum gradation extraction section 1411 in one of the plurality of line memories included in the
2d-LUT1414は、ぼかし処理が適用された場合のぼかし範囲の広さ(例えば、ぼかし範囲wid)及び当該ぼかし範囲内における光の透過の度合いの分布(例えば、図6においてグラフLVが示す、中心CLとの距離に応じた光の透過の度合いの分布)を示す情報を保持する。実施形態では、2d-LUT1414は、例えば図6に示すグラフに対応するデータをルックアップテーブル(LUT:Look Up Table)形式で保持するが、2d-LUT1414が保持する具体的なぼかし範囲及び光の透過の度合いならびにデータの形式はこれに限られるものでなく、適宜変更可能である。ぼかしキャンセル幅保持部1415は、第2データSig2を保持するレジスタである。 The 2d-LUT 1414 shows the width of the blurring range when blurring processing is applied (for example, the blurring range wid) and the distribution of the degree of light transmission within the blurring range (for example, the center The information indicating the distribution of the degree of light transmission according to the distance from the CL is held. In the embodiment, the 2d-LUT 1414 holds data corresponding to the graph shown in FIG. 6, for example, in a look-up table (LUT) format, but the specific blur range and light The degree of transparency and data format are not limited to these, and can be changed as appropriate. The blur cancellation width holding unit 1415 is a register that holds second data Sig2.
2dフィルタ1416は、ラインメモリ部1413に記憶された表示領域OAの最高階調値マップと、2d-LUT1414に記憶された情報と、ぼかしキャンセル幅保持部1415が保持する第2データSig2と、に応じて各調光用画素148の光の透過の度合い(調光階調値)を決定する。各調光用画素148の調光階調値の決定については、例えば上述したぼかし処理の適用に関する説明において述べた調光用画素148の光の透過の度合いの決定に係る説明の通りであるが、以下、2dフィルタ1416による処理の流れとして、図20のフローチャートを参照して説明する。
The
図20は、2dフィルタ1416による処理の流れを示すフローチャートである。まず、調光パネル80が有する全ての調光用画素148の調光階調値を、入力信号IPに含まれる画素信号が示す入力値Icに合せて設定する(ステップS0)。すなわち、まず大前提として、正面視点で各調光用画素148と重なる各画素48に与えられる画素信号に対応した光の透過の度合いが各調光用画素148に設定される。ステップS0の処理で各調光用画素148に設定された光の透過の度合いが、ステップS1以降の処理でより低くなることはない。ステップS0の処理後、2dフィルタ1416は、未処理の注目画素を1つ選択する(ステップS1)。ステップS1において、2dフィルタ1416は、調光パネル80に設けられた調光用画素148のうち、まだ調光階調値が決定されていない調光用画素148を未処理の注目画素として扱い、係る未処理の注目画素のうち1つを処理対象とする。
FIG. 20 is a flowchart showing the flow of processing by the
ステップS1の処理後、2dフィルタ1416は、参照画素の処理状態を初期化する(ステップS2)。参照画素、すなわち、1つの注目画素として扱われる調光用画素148の調光階調値の決定に際して情報(光の透過の度合い)を参照する対象となる複数の画素48は、注目画素毎に異なる。従って、ステップS1の処理で注目画素が更新される度、ステップS2の処理で参照画素に関する処理状態も初期化される。ステップS2の処理後、2dフィルタ1416は、ステップS1で選択された注目画素に対する加算値を0で初期値する(ステップS3)。
After the processing in step S1, the
2dフィルタ1416は、ステップS1の処理で選択された最新の注目画素に対応する複数の参照画素のうち、まだステップS5以降の処理を経ていない1つの参照画素を未処理の参照画素として選択する(ステップS4)。ここで、最新の注目画素に対応する複数の参照画素とは、例えば上述したように、注目画素を中心として正面視点でぼかし範囲wid内に含まれる複数の画素48をさす。これは、2d-LUT1414が保持している情報が、図6に示すグラフに対応する場合の例である。従って、2d-LUT1414が保持している具体的な情報が、図6に示すグラフとは異なる場合、参照画素として選択される画素48も異なるものになりうる。
The
2dフィルタ1416は、ステップS4で選択された参照画素がぼかし処理の適用対象であるか判定する(ステップS5)。具体的には、2dフィルタ1416は、ぼかしキャンセル幅保持部1415に保持された第2データSig2を参照し、ステップS4で選択された参照画素である画素48が、ぼかし処理を適用する条件が成立する画素48であるか判定する。
The
ステップS4で選択された参照画素がぼかし処理の適用対象である場合(ステップS5;Yes)、2dフィルタ1416は、参照画素と注目画素との位置関係及び参照画素の階調値に基づいた加算候補値の算出を行う(ステップS6)。参照画素と注目画素との位置関係とは、例えば図6に示す中心CLからの離隔の度合い(Distance[px])をさす。すなわち、2dフィルタ1416は、ステップS4で選択された参照画素の位置を中心CLの位置とした場合に、ステップS1で選択された注目画素が中心CLからどの程度離れているかを図6に示す離隔の度合い(Distance[px])にあてはめて特定する。また、2dフィルタ1416は、ラインメモリ部1413を参照して、ステップS4で選択された参照画素の光の透過の度合いを参照画素の階調値として特定する。当該参照画素の光の透過の度合いは、参照画素である画素48に与えられる出力値(g0(Ic))のもとになる入力値(Ic)から抽出されてラインメモリに格納された、RGB階調値の最高の階調値である。例えば、当該参照画素の階調値をQ%(又は100%)として、参照画素と注目画素との位置関係で特定されるLeveL(図6参照)を補正することで、加算候補値が算出される。
If the reference pixel selected in step S4 is to be applied to the blurring process (step S5; Yes), the
2dフィルタ1416は、最後に処理されたステップS6の処理完了時点で保持されている加算値よりも大きい加算候補値が、最後に処理されたステップS6で算出されたか判定する(ステップS7)。加算値よりも大きい加算候補値が算出された場合(ステップS7;Yes)、2dフィルタ1416は、加算値を加算候補値で更新する(ステップS8)。
The
ステップS8の処理後又は加算値以下の加算候補値が算出された場合(ステップS7;No)、2dフィルタ1416は、未処理の参照画素が存在するかチェックする(ステップS9)。未処理の参照画素が存在する場合(ステップS9;Yes)、ステップS4の処理へ移行する。
After the processing in step S8 or when an addition candidate value less than or equal to the addition value is calculated (step S7; No), the
一方、未処理の参照画素が存在しない場合(ステップS9;No)、2dフィルタ1416は、加算値を注目画素の階調値に加算する(ステップS10)。なお、加算値が加算される前の注目画素の階調値は0であるので、注目画素の階調値、すなわち、調光階調値には、加算値が反映される。ステップS10の処理によって、最後に処理されたステップS1で選択された注目画素の調光階調値が決定される。
On the other hand, if there is no unprocessed reference pixel (step S9; No), the
ステップS10の処理後、2dフィルタ1416は、未処理の注目画素、すなわち、調光階調値が決定されていない注目画素が存在するかチェックする(ステップS11)。未処理の注目画素が存在する場合(ステップS11;Yes)、ステップS1の処理へ移行する。一方、未処理の注目画素が存在しない場合(ステップS11;No)、1つの画像データ(表示領域OAによる表示出力内容1フレーム分)に対応した2dフィルタ1416の処理は終了する。
After the processing in step S10, the
なお、2dフィルタ1416による調光階調値の決定処理は、以下の式(4)、式(5)、式(6)、式(7)、式(8)、式(9)に基づいて表すこともできる。なお、式(7)は、式(4)、式(5)及び式(6)が全て成立する場合のfx,yを表し、式(8)は、式(4)、式(5)及び式(6)のうち一つ以上成立しない場合のfx,yを表す。
Isx,y>Ic…(4)
D<Xs<Xmax-D…(5)
D<Ys<Ymax-D…(6)
fx,y=e[Psx,y-P3]×|Isx,y-Ic|…(7)
fx,y=0…(8)
A=max(fx,y)…(9)
Note that the process of determining the dimming gradation value by the
Is x, y > Ic…(4)
D<Xs<Xmax−D…(5)
D<Ys<Ymax−D…(6)
f x, y = e[Ps x, y - P3] x | Is x, y - Ic |... (7)
f x,y =0...(8)
A=max(fx ,y )...(9)
式(4)及び式(7)のIsx,yは、注目画素である調光用画素148を中心とするぼかし範囲(例えば、ぼかし範囲wid)内に位置するある1つの画素48、すなわち、ある1つの参照画素の階調値に対応してぼかし処理が適用されることによって決定される調光用画素148の調光階調値である。
Is x, y in equations (4) and (7) is a
式(4)及び式(7)のIcは、注目画素である調光用画素148と正面視点で重なる画素48、すなわち、調光用画素148が画素48の中心CL上に位置する場合の調光用画素148の調光階調値である。
Ic in equations (4) and (7) is the
式(5)及び式(6)のDは、レジスタ16に設定される端部からの距離を示す値である。すなわち、式(5)は、ぼかし処理が適用される条件が成立する画素48のX方向の座標を表す。また、式(6)はぼかし処理が適用される条件が成立する画素48のY方向の座標を表す。
D in equations (5) and (6) is a value indicating the distance from the end set in the register 16. That is, Equation (5) represents the coordinate in the X direction of the
式(7)fx,yは、式(4)のIsx,yに対応して算出される補正候補値(式(7)による算出の対象)を表す。 Equation (7) f x, y represents the correction candidate value (object of calculation according to Equation (7)) calculated corresponding to Is x, y in Equation (4).
式(7)のeは、注目画素と、当該注目画素の参照画素であるとの位置関係に応じて予め設定されている値であり、LUTに含まれる情報として保持される。当該LUTは、例えば2d-LUT1414によって保持される。 e in equation (7) is a value that is preset according to the positional relationship between the pixel of interest and the reference pixel of the pixel of interest, and is held as information included in the LUT. The LUT is held by, for example, a 2d-LUT 1414.
式(7)のPsx,yは、式(4)のIsx,yの算出に際して1つの参照画素とされた画素48の座標である。
Ps x, y in equation (7) are the coordinates of the
式(7)のP3は、注目画素である調光用画素148の座標である。
P3 in equation (7) is the coordinate of the
式(9)は、注目画素である調光用画素148を中心とするぼかし範囲(例えば、ぼかし範囲wid)内に位置する全ての参照画素について算出されたfx,yのうち最大の値をAとして、上述したg1(Icmax+A)のAとして採用することを示す。 Equation (9) calculates the maximum value of f A indicates that the above-mentioned g1 (Ic max +A) is adopted as A.
以上説明したように、によれば、表示装置1は、複数の画素(画素48)を備える表示パネル(表示パネル30)と、当該表示パネルの一面側で当該表示パネルと対向するよう配置されて複数の調光用画素(調光用画素148)を備える調光パネル(調光パネル80)と、当該調光パネル側から当該表示パネル側に向かう光を照射する光源(光源装置50)と、を備える。
As explained above, according to , the
表示装置1は、入力される画像信号(例えば、入力信号IP)に応じて光を透過するよう制御される画素(画素48)が生じる場合であって所定条件が成立するとき、複数の調光用画素(調光用画素148)が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、当該ぼかし処理が適用される当該複数の調光用画素を含む範囲であるぼかし範囲(例えば、ぼかし範囲BWA1等)が形成され、光源(光源装置50)からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素を透過して表示パネル(表示パネル30)の他面側に出射する。
When a pixel (pixel 48) is controlled to transmit light according to an input image signal (for example, an input signal IP) and a predetermined condition is satisfied, the
また、表示装置1は、入力される画像信号(例えば、入力信号IP)に応じて光を透過するよう制御される画素(画素48)が生じる場合であって前記所定条件が成立しないとき、ぼかし範囲が形成されず、当該表示パネルと調光パネル(調光パネル80)との対向方向に沿う直線(例えば、Z方向に沿う直線)上で当該画素と重なる位置にある調光用画素(調光用画素148)が光を透過するよう制御され、光源(光源装置50)からの光が当該調光用画素及び当該画素を透過して表示パネル(表示パネル30)の他面側に出射する。
Further, the
所定条件は、光を透過するよう制御される画素(画素48)が、表示パネル(表示パネル30)において、複数の画素(画素48)が設けられている表示領域(表示領域OA)の外縁から所定距離以上離れていることである。当該所定距離は、例えば上述したDの値のように、X方向及びY方向の端部から数えた画素(画素48)の数によって定められてもよいし、当該表示領域の外縁からの距離を示す値とされてもよい。当該距離を示す値が定められた場合、外縁から距離を示す値の範囲内にある画素(画素48)がいずれであるか、予め示す情報が表示装置(表示装置1)によって保持される。 The predetermined condition is that a pixel (pixel 48) that is controlled to transmit light is from the outer edge of a display area (display area OA) in which a plurality of pixels (pixels 48) are provided in the display panel (display panel 30). The distance is more than a predetermined distance. The predetermined distance may be determined by the number of pixels (pixels 48) counted from the ends in the X and Y directions, for example, like the value of D described above, or may be determined by the distance from the outer edge of the display area. It may be set as the value shown. When the value indicating the distance is determined, information indicating in advance which pixels (pixels 48) are within the range of the value indicating the distance from the outer edge is held by the display device (display device 1).
従って、表示装置1は、入力される画像信号(例えば、入力信号IPに含まれる(R,G,B)=(255,255,255)の入力値(Ic))に応じて白色に点灯するよう制御される画素48が生じる場合であって所定条件が成立するとき、複数の調光用画素148が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、当該ぼかし処理が適用される当該複数の調光用画素を含む範囲であるぼかし範囲(例えば、ぼかし範囲BWA1等)が形成され、光源装置50からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素48を透過して表示パネル30の他面側に出射する。ここでいう所定条件は、光を透過するよう制御される画素(画素48)、すなわち、白色に点灯するよう制御される画素48が、表示パネル(表示パネル30)において、複数の画素(画素48)が設けられている表示領域(表示領域OA)の外縁から所定距離以上離れていることである。
Therefore, the
また、表示装置1は、入力される画像信号(例えば、入力信号IPに含まれる(R,G,B)=(255,255,255)に応じて白色に点灯するよう制御される画素48が生じる場合であって所定条件が成立しないとき、ぼかし範囲が形成されず、表示パネル30と調光パネル80との対向方向に沿う直線(例えば、Z方向に沿う直線)上で当該画素48と重なる位置にある調光用画素148が光を透過するよう制御され、光源装置50からの光が当該調光用画素148及び当該画素48を透過して表示パネル30の他面側に出射する。ここでいう所定条件は、光を透過するよう制御される画素(画素48)、すなわち、白色に点灯するよう制御される画素48が、表示パネル(表示パネル30)において、複数の画素(画素48)が設けられている表示領域(表示領域OA)の外縁から所定距離以上離れていることである。
The
係る表示装置(表示装置1)によれば、ぼかし範囲が形成されることで、画像のコントラストをより高められる。また、上述した二重像、画像の欠けを抑制できる。さらに、複数の画素(画素48)が設けられている表示領域(表示領域OA)の外縁から所定距離以上離れていない範囲でぼかし範囲を形成しないようにすることで、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力を抑制できる。従って、当該表示装置によれば、より高い画像のコントラストと、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力の抑制と、を両立できる。 According to this display device (display device 1), the contrast of the image can be further enhanced by forming the blurred range. Moreover, the above-mentioned double image and image chipping can be suppressed. Furthermore, by preventing the formation of a blurred range within a range that is no more than a predetermined distance from the outer edge of the display area (display area OA) in which a plurality of pixels (pixels 48) are provided, unintended light leakage can be prevented from occurring at the outer edge and the outer edge. It is possible to suppress the output of images that appear to be occurring in the vicinity. Therefore, according to the display device, it is possible to achieve both higher image contrast and suppression of output of an image that appears to have unintended light leakage occurring at and near the outer edge.
また、白色に点灯するよう制御される画素(画素48)が表示領域(表示領域OA)外縁に隣接している場合、上述した所定条件は成立しない。これによって、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力をより確実に抑制できる。 Furthermore, if the pixel (pixel 48) that is controlled to turn on in white is adjacent to the outer edge of the display area (display area OA), the above-mentioned predetermined condition does not hold. This makes it possible to more reliably suppress the output of an image in which unintended light leakage appears to be occurring at and around the outer edge.
また、所定距離を示す情報は、予めレジスタ(レジスタ16)に設定されている。当該レジスタに情報をより好適に設定することで、意図しない光漏れが外縁及びその付近で生じているかのような画像の出力をより確実に抑制できる。 Further, information indicating the predetermined distance is set in advance in a register (register 16). By setting information in the register more appropriately, it is possible to more reliably suppress the output of an image in which unintended light leakage appears to be occurring at and around the outer edge.
また、表示パネル(表示パネル30)が対向する空間を撮像範囲(撮像範囲AoV)に含める撮像装置(撮像装置90)と、当該撮像装置による撮像画像に基づいてユーザの視点(例えば、視点E)が予め定められた範囲内にあると特定された場合、上述した所定条件が成立しない画素(画素48)が白色に点灯するよう制御されるであっても、複数の調光用画素(調光用画素148)が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、当該ぼかし処理が適用される複数の調光用画素(調光用画素148)を含む範囲であるぼかし範囲が形成され、光源(光源装置50)からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素を透過して当該表示パネルの他面側に出射する。これによって、表示領域OAの外縁付近に位置する画素48が実質的にユーザから正面視される場合、正面視されることで光漏れであるかのように視認される虞のない画素48に対して正面視点で周囲に位置する調光用画素148にぼかし処理を適用して画像のコントラストをより高められる。
In addition, an imaging device (imaging device 90) whose imaging range (imaging range AoV) includes the space where the display panel (display panel 30) faces, and a user's viewpoint (for example, viewpoint E) based on the captured image by the imaging device are also provided. is determined to be within a predetermined range, even if the pixel (pixel 48) for which the above-mentioned predetermined condition is not satisfied is controlled to turn on white, multiple dimming pixels (pixel 48) are controlled to turn on in white. A blurring process is applied so that the light control pixels 148) transmit light, and a blurring range is formed that includes a plurality of light control pixels (light control pixels 148) to which the light source is applied. Light from the
なお、実施形態では、図6を参照して説明したぼかし範囲widは、X方向及びY方向の両方に適用されるが、いずれか一方のみであってもよい。また、Z方向に直交する方向であってX方向及びY方向に交差する方向についても、X方向及びY方向と同様の考え方で、ぼかし範囲widのようなぼかし範囲を設定し、注目画素と参照画素との関係を定め、2d-LUT1414に保持させておいてもよい。 Note that in the embodiment, the blurring range wid described with reference to FIG. 6 is applied to both the X direction and the Y direction, but it may be applied to only one of them. Also, in the direction perpendicular to the Z direction and intersecting the X and Y directions, a blur range such as the blur range wid is set using the same concept as the X and Y directions, and the pixel of interest and reference The relationship with pixels may be determined and held in the 2d-LUT 1414.
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。 In addition, other effects brought about by the aspects described in this embodiment that are obvious from the description in this specification or that can be appropriately conceived by those skilled in the art are naturally understood to be brought about by the present disclosure. .
1 表示装置
30 表示パネル
48 画素
50 光源装置
80 調光パネル
90 撮像装置
148 調光用画素
1
Claims (4)
前記表示パネルの一面側で前記表示パネルと対向するよう配置されて複数の調光用画素を備える調光パネルと、
前記調光パネル側から前記表示パネル側に向かう光を照射する光源と、
を備え、
前記画素が入力される画像信号に応じて白色に点灯するよう制御される場合であって所定条件が成立するとき、複数の前記調光用画素が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、前記ぼかし処理が適用される複数の前記調光用画素を含む範囲であるぼかし範囲が形成され、前記光源からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素を透過して前記表示パネルの他面側に出射し、
前記画素が入力される画像信号に応じて白色に点灯するよう制御される場合であって前記所定条件が成立しないとき、前記ぼかし範囲が形成されず、前記表示パネルと前記調光パネルとの対向方向に沿う直線上で当該画素と重なる位置にある前記調光用画素が光を透過するよう制御され、前記光源からの光が当該調光用画素及び当該画素を透過して前記表示パネルの他面側に出射し、
白色に点灯するよう制御される前記画素が、前記表示パネルにおいて前記複数の画素が設けられている表示領域の外縁から所定距離以上離れているときに前記所定条件が成立する、
表示装置。 a display panel including a plurality of pixels;
a light control panel arranged to face the display panel on one side of the display panel and including a plurality of light control pixels;
a light source that emits light directed from the light control panel side toward the display panel side;
Equipped with
When the pixels are controlled to turn on in white according to an input image signal and a predetermined condition is satisfied, a blurring process is applied in which the plurality of dimming pixels transmit light. , a blurring range including a plurality of the dimming pixels to which the blurring process is applied is formed, and light from the light source passes through the blurring range and the pixels to the other side of the display panel. Emits,
When the pixel is controlled to turn on in white according to an input image signal and the predetermined condition is not satisfied, the blur range is not formed and the display panel and the dimming panel are opposed to each other. The dimming pixel located at a position overlapping with the pixel on a straight line along the direction is controlled to transmit light, and the light from the light source passes through the dimming pixel and the pixel, and is transmitted to other parts of the display panel. Emits to the surface side,
The predetermined condition is satisfied when the pixel that is controlled to turn on in white is separated from an outer edge of a display area in which the plurality of pixels are provided in the display panel by a predetermined distance or more;
Display device.
請求項1に記載の表示装置。 If the pixel that is controlled to turn on in white is adjacent to the outer edge, the predetermined condition does not hold;
The display device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の表示装置。 Information indicating the predetermined distance is set in a register in advance,
The display device according to claim 1 or 2.
前記撮像装置による撮像画像に基づいてユーザの視点が予め定められた範囲内にあると特定された場合、前記所定条件が成立しない前記画素が白色に点灯するよう制御されるであっても、複数の前記調光用画素が光を透過するようになるぼかし処理が適用され、前記ぼかし処理が適用される複数の前記調光用画素を含む範囲であるぼかし範囲が形成され、前記光源からの光が当該ぼかし範囲及び当該画素を透過して前記表示パネルの他面側に出射する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示装置。 an imaging device whose imaging range includes a space where the other side of the display panel faces;
If the user's viewpoint is determined to be within a predetermined range based on the image captured by the imaging device, the pixels for which the predetermined condition is not satisfied may be controlled to turn on in white; A blurring process is applied such that the dimming pixels transmit light, and a blurring range is formed that includes a plurality of the dimming pixels to which the blurring process is applied, and the light from the light source is transmits through the blurred range and the pixel and exits to the other side of the display panel,
A display device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (2)
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